机械原理试卷(手动组卷)3.doc

武汉科技大学机械原理题目部分，(卷面共有90题,505.0分，各大题标有题量和总分）一、填空题(11小题,共22。0分）1(2分）在认为摩擦力达极限值条件下计算出机构效率 后，则从这种效率观点考虑，机器发生自锁的条件是.2（2分)所谓静力分析是指的一种力分析方法,它一般适用于情况.3(2分)所谓动态静力分析是指的一种力分析方法，它一般适用于情况。4（2分)对机构进行力分析的目的是:(1) ；(2）。5（2分）绕通过质心并垂直于运动平面的轴线作等速转动的平面运动构件，其惯性力，在运动平面中的惯性力偶矩=。6（2分）在滑动摩擦系数相同条件下，槽面摩擦比平面摩擦大，其原因是。7(2分）机械中三角带传动比平型带传动用得更为广泛,从摩擦角度来看,其主要原因是。8（2分）设机器中的实际驱动力为，在同样的工作阻力和不考虑摩擦时的理想驱动力为，则机器效率的计算式是= .9（2分）设机器中的实际生产阻力为,在同样的驱动力作用下不考虑摩擦时能克服的理想生产阻力为, 则机器效率的计算式是。10(2分）在认为摩擦力达极限值条件下计算出机构效率后,则从这种效率观点考虑，机器发生自锁的条件是.11(2分）设螺纹的升角为,接触面的当量摩擦系数为,则螺旋副自锁的条件是。二、选择题（30小题,共60.0分)1（1分）.右图所示平面接触移动副，为法向作用力，滑块在 力作用下沿方向运动,则固定件给滑块的总反力应是图中所示的作用线和方向。2（2分)具有自锁性的机构是_运动的。A、 不能; B、 可以 3（2分）在由若干机器并联构成的机组中，若这些机器中单机效率相等均为，则机组的总效率必有如下关系：。A、B、C、D、 （为单机台数)。4（2分)在由若干机器串联构成的机组中，若这些机器的单机效率均不相同，其中最高效率和最低效率分别为和，则机组的总效率必有如下关系：。A、B、C、D、。5(2分）反行程自锁的机构，其正行程效率，反行程效率。A、 B、C、D、6(2分)自锁机构一般是指的机构。A、正行程自锁;B、反行程自锁;C、正反行程都自锁.7（2分)在其他条件相同的情况下，矩形螺纹的螺旋与三角螺纹的螺旋相比，前者A、效率较高，自锁性也较好;B、效率较低，但自锁性较好；C、效率较高，但自锁性较差；D、效率较低，自锁性也较差.8(2分）图示斜面机构中设摩擦角为，要求反行程即滑块下滑时自锁，则应满足条件。A、 为驱动力，；B、 为驱动力，；C、 为阻力，；D、 为阻力，.9（2分）根据机械效率h,判别机械自锁的条件是。A、；B、01;C、；D、为。10(2分）考虑摩擦的转动副，不论轴颈在加速、等速、减速不同状态下运转，其总反力的作用线切于摩擦圆。A、 都不可能；B、 不全是；C、 一定都。11(2分)在机械中阻力与其作用点速度方向。A、相同 ；B、一定相反 ；C、成锐角 ；D、相反或成钝角。12（2分）在机械中驱动力与其作用点的速度方向。A、 一定同向;B、 可成任意角度;C、 相同或成锐角；D、 成钝角。13(2分）在车床刀架驱动机构中，丝杠的转动使与刀架固联的螺母作移动，则丝杠与螺母之间的摩擦力矩属于。A、驱动力；B、生产阻力;C、有害阻力；D、惯性力.14（2分）风力发电机中的叶轮受到流动空气的作用力，此力在机械中属于。 A、 驱动力； B、 生产阻力； C、 有害阻力； D、 惯性力.15（2分）在空气压缩机工作过程中，气缸中往复运动的活塞受到压缩空气的压力，此压力属于。A、 驱动力；B、 生产阻力;C、 有害阻力；D、 惯性力。16(2分）在外圆磨床中,砂轮磨削工件时它们之间的磨削力是属于。A、 驱动力；B、 有害阻力；C、 生产阻力；D、 惯性力。17（2分）在由若干机器并联构成的机组中，若这些机器的单机效率均不相同，其中最高效率和最低效率分别为hmax 和hmin，则机组的总效率必有如下关系：。A、,C、=,D、。26（2分)在机械中，因构件作变速运动而产生的惯性力。A、 一定是驱动力；B、 一定是阻力；C、 在原动机中是驱动力，在工作机中是阻力;D、 无论在什么机器中,它都有时是驱动力，有时是阻力。27（2分）图示轴颈1 与轴承2组成转动副,细实线的圆为摩擦圆，运动着的轴颈1受着外力（驱动力） 的作用，则轴颈1应作运动。A、 等速; B、 加速; C、 减速。28(2分）图示槽面接触的移动副，若滑动摩擦系数为，则其当量摩擦系数。A、 B、 C、 D、29（2分）图示平面接触移动副,为法向作用力,滑块在力作用下沿方向运动，则固定件给滑块的总反力应是图中所示的作用线和方向.30（2分)轴颈1与轴承2组成转动副，细实线的圆为摩擦圆,轴颈1 受到外力（ 驱动力 ） 的作用，则轴颈1 应作运动。A、 等速； B、 加速； C、 减速。三、问答题(14小题，共56.0分）1（6分）以转动副联接的两构件,当外力（驱动力)分别作用在摩擦圆之内、之外,或与该摩擦圆相切时，两构件将各呈何种相对运动状态？2(5分)图示由A、B、C、D四台机器组成的机械系统,设各单机效率分别为、，机器C、D的输出功率分别为和.（1） 试问该机械系统属于串联、并联还是混联方式？（2） 写出机械系统应输入总功率N的计算式。3（2分)举出在工程实际中驱动力的一个例子.4（2分)举出在工程实际中生产阻力的一个例子。5(5分）以转动副联接的两构件,当外力（ 驱动力） 分别作用在摩擦圆之内、之外，或与该摩擦圆相切时，两构件将各呈何种相对运动状态?6(5分）图示轴颈1在轴承 2中沿方向转动,为驱动力，为摩擦圆半径。(1) 试判断图A、B、C中哪个图的总反力是正确的？(2） 针对正确图形，说明轴颈是匀速、加速、减速运动还是自锁？7（5分）图a、b给出运转着轴颈受力的两种情况，为外力,为摩擦圆半径。试画出轴承对轴颈的总反力，并说明在此两种情况下该轴的运动状态 （ 匀速、加速或减速转动）。8（5分）图示径向轴承，细线表示摩擦圆，初始状态静止不动。（1） 在力作用下，两图中轴颈的运动状态将是怎样的 （ 静止、减速、等速、加速）？(2） 在两图上画出轴承对轴颈的反力.9（2分)若机器的输出功为,损耗功为,试写出用，表达的机器输入功，并给出机器效率的公式.10(5分)图示为由A、B、C、D四台机器组成的机械系统，设各单机效率分别为、，机器B、D的输出功率分别为和.（1） 试问该机械系统是属串联、并联还是混联方式?(2) 写出该系统应输入总功率的计算式。11(5分)图示为由机械A、B、C组成的机械系统，它们的效率分别为、，输出功率分别为、。（1) 试问该机械系统是属于串联、并联还是混联系统？（2） 写出该系统应输入总功率N的计算式。12（2分)具有自锁性的机构其正、反行程的机械效率是否相等？为什么?13(2分)图示滑块1受到驱动力的作用，移动副间的摩擦系数为。试：(1） 在图上标出压力角；（2） 写出自锁条件。14（5分）何谓机械自锁?举出两种工程中利用机械自锁完成工作要求的实例.四、图解题（26小题,共287.0分）1（12分)图示为一曲柄滑块机构的一个工作位置，F为作用于活塞上的驱动力,转动副A及B上所画的虚线小圆为摩擦圆,试确定机构在此位置时作用在连杆AB上的作用力的真实方向(力的方向直接标在图上,连杆本身重量及惯性力忽略不计）2（10分)图示机构中，已知驱动力作用在构件1 上，阻力矩 , 各转动副轴颈半径均为,各处摩擦系数均为。试在图上画出各运动副总反力的作用线位置及指向。3（15分）在图示机构中，已知生产阻力和驱动力的作用线，运动副处小圆为摩擦圆，移动副的摩擦角为，试画出各运动副处全反力的方向和作用位置，并用图解法求出驱动力 （ 画出力多边形，表示P力)。4（15分）图示导杆机构，已知移动副摩擦角为,A、B、C 处细实线圆为摩擦圆,生产阻力矩.试:（1） 在图上画出运动副反力，,作用线位置及指向；（2） 求加于构件1上的驱动力矩Md （ 用计算式表示 ）。5（15分)图为导杆机构运动简图.杆1主动，在杆3的D点作用生产阻力。要求在图上画出运动副反力、的作用线及方向，并写出应加于构件1上驱动力矩Md的计算式，指出方向。图中已画出用细线圆表示的摩擦圆与摩擦角。6（15分）图示机构运动简图比例尺为，杆1为主动件，摩擦圆(用细实线画的图）及摩擦角见图示,生产阻力作用在杆2的D点。（1）在图上画出运动副反力、的作用线和方向；(2）写出构件2的力矢量方程式，并画出力多边形（ 力长度取22 mm）；（3)写出应加在主动件1上的驱动力矩Md计算式,并在图上标注方向。7（15分）图示机构中，已知：mm,mm,生产阻力Q= 200 N,设在O、B、C处的摩擦圆半径=5mm。滑块3 的移动副摩擦可忽略，试用图解法求出所需的驱动力矩Md.8(20分）已知机构位置图、摩擦圆半径、摩擦角如图所示。图中为已知生产阻力。试(1） 在图中画出各运动副总反力作用线 ( 方向、位置及指向 ）;（2） 求出机构在图示位置的驱动力及瞬时效率。 m/mm9（15分）图示为偏心圆凸轮杠杆机构运动简图，转动副的摩擦圆半径 = 5 mm，滑动副处摩擦角 = 15。试用图解法求在图示位置时,为提起Q=150 N的重物所应加于凸轮1 上的平衡力矩M1 （ 方向、大小)。10（10分)图示杠杆机构.A、B 处细线圆为摩擦圆。试用图解法画出在驱动力作用下提起重物时，约束总反力、的作用线.11（10分）在图示铰链机构中，铰链处各细线圆为摩擦圆，为驱动力矩,为生产阻力。在图上画出下列约束反力的方向与作用位置:、.12（10分）在图示机构中，构件1 为主动件，细线大圆为转动副中的摩擦圆，移动副中的摩擦角，为生产阻力.(1） 试在图上画出各运动副处的反力；（2) 求出应加于构件1 上的平衡力矩 （ 写出其计算式并说明其方向 )。13（10分)图示四杆机构中，为驱动力,为阻力.摩擦圆如图所示，摩擦角为，试在图中画出各运动副中的总反力的作用线和方向.14（10分)图示为平底从动件偏心圆凸轮机构，为生产阻力，转动副的摩擦圆及滑动摩擦角已示于图中。试（1）在图中画出各运动副反力的作用线及方向；(2）写出应加于凸轮上驱动力矩的表达式,并在图中标出方向。（注：不必求解各力大小及力矩大小.)15（10分)图示机构中,设构件1为原动件，Md和分别为驱动力矩及生产阻力,图示细线圆为摩擦圆，为摩擦角.试在机构图中画出该位置时各运动副中的总反力 （ 包括指向与作用线位置）.16(10分）图示的凸轮机构中.凸轮1在主动力矩M1作用下沿逆时针方向转动。Q是作用在构件2上的已知阻力。设铰链A、C的摩擦圆及B点处的摩擦角均为已知 ( 如图 ）,不计重力及惯性力。试在图中画出运动副A、B、C中的作用力的作用线及方向。画出构件2的力多边形。写出计算驱动力矩M1的表达式。17（15分）图示连杆机构。A、B、C处的细实线圆为转动副的摩擦圆，移动副的摩擦角 （ 自己设定 ） ，为生产阻力，为驱动力。设为已知，试(1) 在机构图中画出各运动副的总反力，,，；（2） 写出构件1、3 的力平衡方程式，并画出力矢量多边形.18（10分)在图示机构中,已画出各转动副处的摩擦圆，运动简图比例尺为,不计移动副的摩擦，为工作阻力.试在图上画出运动副全反力、的作用线和方向,并写出应加于构件1上驱动力矩Md的计算式。19（15分）图示铰链四杆机构.已知机构尺寸，生产阻力r,各转动副的摩擦圆如图中细线圆所示。试在构件图上画出各运动副反力，并写出加于构件1上的驱动力矩Md的表达式( 指出方向）.20（5分）图示机构中，各摩擦面间的摩擦角均为,为生产阻力，为驱动力。试在图中画出各运动副的总反力：、（ 包括作用线位置与指向）。21（10分）如图示铰链四杆机构，设构件1为主动件，为驱动力，细线为摩擦圆,试确定机构在图示位置时，运动副B、C、D 中的总反力（ 直接画在本图上 ）。并判断在外力作用下能否运动？为什么?22（5分）在图示的曲柄滑块机构中，细线小圆表示转动副处的摩擦圆。试在图上画出图示瞬时作用在连杆BC上的运动副总反力的方向。23(5分）重量的滑块1,在倾角的力作用下沿水平面作等速运动，若接触面的摩擦系数，试用图解法求驱动力。24（5分)图示铰链四杆机构，在铰链B、C 处的细线大圆为该处之摩擦圆。为驱动力矩，为生产阻力。试画出在图示位置时，连杆2 所受力的作用线及方向.25（5分)在图示双滑块机构中，转动副A 与B处的细线小圆表示摩擦圆，在滑块1上加力驱动滑块3向上运动。试在图上画出构件2所受作用力的作用线.26（10分）图示铰链机构中，各铰链处细实线小圆为摩擦圆，为驱动力矩，为生产阻力矩.试在图上画出下列约束反力的方向与作用线位置：、。五、计算题(9小题，共80.0分）1(15分）设计一曲柄滑块机构，已知曲柄长度 mm，偏距 mm,要求最小传动角。(1）确定连杆的长度；（2)画出滑块的极限位置;（3)标出极位夹角及行程H；(4)确定行程速比系数K。2（10分）图示曲柄摇杆机构的运动简图，曲柄1为原动件，各铰链处所画大圆为摩擦圆.已知摇杆3上的阻力矩Nm。试确定：（1)不考虑各铰链中的摩擦时，需加的驱动力矩；（2）考虑摩擦时的驱动力矩;（3) 机构的瞬时机械效率h。3（5分）在图示的减速箱中，已知锥齿轮副的效率，圆柱齿轮副的效率，每一对滚动轴承的效率。试计算减速机的总效率.4(5分）图示由齿轮机构组成的双路传动,已知两路输出功率相同，锥齿传动效率，圆锥齿轮传动效率,轴承效率不计，试计算该传动装置的总效率。5（5分）图示机械传动系统中,由电动机M带动工作机A、B。试问：（1） 该传动系统中各齿轮副机构属于串联，并联还是混联？（2） 若各齿轮副的效率均为0.98,工作机A、B的输出功率相等,且效率也相等,试求系统总效率（ 轴承效率不计）。6（10分）在摩擦轮传动中,由从动轮测得功率为2kW，两轮直径分别为mm，mm，传动的机械效率，轮1的转速r/min,轮缘间的摩擦系数。求轮1压向轮2的最小压力的值 （ 设轮1与轮2为纯滚动)。7（10分）图示定滑轮中,已知滑轮直径D=400mm，滑轮轴直径d=60mm，摩擦系数，载荷N,当不计绳与滑轮间的摩擦时,试用摩擦圆概念求:（1）使等速上升时的驱动力；（2)该滑轮的效率。8（10分)在图示凸轮机构中，已知凸轮与从动件平底的接触点至从动件导路的最远距离mm，从动件与其导轨之间的摩擦系数f0。2，若不计平底与凸轮接触处的摩擦，为了避免自锁，从动件导轨的长度b应满足什么条件？9（10分)在图示机构中，驱动力通过杆1作用于A处，负荷通过杆3作用于C处。若mm,mm。运动副处的摩擦圆半径=3mm（如图中细线圆所示）.（1）试在图中画出作用在构件2上A、B、C三处运动副反力、的作用线及方向；（2）求提升重量为Q=1000N的重物时所需的驱动力.=答案=答案部分,（卷面共有90题,505.0分，各大题标有题量和总分）一、填空题（11小题，共22。0分)1(2分)答案2(2分)答案不计入惯性力低速机械或对高速机械进行辅助计算3（2分)答案将惯性力视为外力加到构件上进行静力平衡计算高速机械4（2分)答案 (1） 确定各运动副的约束反力；（2) 为了使原动件按给定规律运动而应加于机械中的平衡力(或力矩）.5(2分）答案0，06(2分）答案前者的当量摩擦系数v大于后者的摩擦系数.前者接触面的正压力的数值和大于后者。7（2分)答案三角带属槽面摩擦性质，当量摩擦系数较平面摩擦系数大，故传力大。8(2分)答案9(2分)答案10(2分）答案11(2分)答案二、选择题（30小题，共60.0分）1（1分）答案A2（2分）答案B3(2分）答案C4(2分）答案 A5（2分）答案 CD6(2分）答案 B7（2分）答案 C8(2分）答案 B9(2分）答案 C10（2分）答案 C11(2分）答案 D12(2分）答案 C13(2分）答案 C14(2分）答案 A15（2分)答案 B16（2分）答案 C17（2分）答案 D18（2分）答案 C19（2分)答案 A20(2分）答案 D21（2分)答案 C22（3分)答案 C23（2分)答案 C24(2分)答案 A25（2分）答案 D26（2分）答案 D27(2分）答案 A28（2分）答案 B29（2分）答案 A30（2分)答案 B三、问答题(14小题，共56.0分）1(6分）答案原 动 件 数 小 于 自 由 度, 无 确 定 运 动。1） 当外力作用于摩擦圆内时, 原来 静 止 仍 静 止；原 来 运 动 则 做 减 速 相 对 运 动；2） 当 外 力 作 用 于 摩 擦 圆 外 时， 作 相 对 加 速 运 动；3） 当 外 力 切 于 摩 擦 圆, 原 来 静 止 仍 静 止， 原 来 运 动 则 作 等 速 运 动。2（5分）答案（1） 混联方式。 （2) 3（2分）答案电动机驱动力矩4（2分)答案车床中的切削力.5（5分）答案1)当外力作用于摩擦圆内时，原来静止仍静止；原来运动则做减速相对运动;2）当外力作用于摩擦圆外时，作相对加速运动；3）当外力切于摩擦圆，原来静止仍静止,原来运动则作等速运动。6（5分)答案(1）图A 正确；（2）加速运动。7(5分）答案8(5分）答案 (1） 图a：静止; （2） 图b：加速。9（2分）答案（1) （2） 或10(5分)答案（1） 混联方式。（2） 11(5分）答案（1) 属于并联系统。 (2） 12（2分）答案 （1） 不相等。 （2） 因为具有自锁性机械反行程的效率，而正行程的机械效率h恒大于零。13（2分)答案（1）压力角标注见图。(2）自锁条件:。14（5分）答案(1) 不论驱动力为多大，始终克服不了相应的有害阻力,不论机器原来运动情况如何，最终必处于静止状态。它可以,或驱动力恒小于有害阻力等方式来描述。四、图解题（26小题，共287.0分)1(12分）答案先补上各构件的代号1。判断AB杆受拉-2分2。判断出21,23方向各得2分。3。判断拉力F12、F32切于摩擦圆的位置（下外公切线)各得3分.2(10分）答案摩擦角:= arctg f 摩擦圆半径：= r f3(15分）答案（1) 作出各运动副中反力作用线。（2） 矢量方程式：构件3：构件1:作出力多边形。4（15分）答案(1） 作出各反力作用线如图（2) ，5(15分）答案(1）作出各运动副反力的作用线。（2)杆3：+ , 因为（3)所以d6（15分）答案(1)画出运动副反力的作用线 （2）杆2作出力多边形（3）因为所以d方向和同向7（15分）答案（1） 作出各运动副反力作用线如图。(2） ，作力三角形。（3） R12 = 29 5 = 145 N,Md = R12 h = 145 24 = 3480= 3。4 Nm8(20分)答案（1) 作出有、无摩擦情况下的运动副反力作用线如图。(2) 作出有、无摩擦情况下的力多边形. （3)=55%9(15分)答案（1） 作出各反力的作用线如图 a.=1 mm/mm ， = 5N/mm （2） 矢量方程： + + = 0作出力三角形如图 b (3) 平衡力矩：M1= R12h=37 5 22 1 = 4070 Nmm = 4.07 Nm10（10分)答案方程式11（10分）答案12(10分）答案（1） （2） ，转向同w1。13(10分）答案14（10分）答案(1）画出，,力作用线如图。（2) Md=R31h，方向同.15（10分)答案16（10分）答案（1）作出各力作用线如图 a （2)矢量方程：构件2：+ 12 + 32 = 0作出力三角形如图 b(3) （a） （b）17（15分)答案 （1) 作出各运动副反力的作用线如图。（2） 矢量方程：，（3） 作出力矢量多边形。18（10分）答案(1)作出、作用线(2）Md=19(15分）答案 （1) 作出各运动副反力的作用线如图示。 （2) 矢量方程式：构件3：r+又驱动力矩:Md=方向：顺时针方向20(5分）答案21（10分）答案由力分析知作用在D转动副的摩擦圆内，故该机构此时处于自锁状态,因此力不能使该机构运动。22(5分)答案23（5分)答案（1） （2)作出（3)列矢量方程:，画力三角形解得：P=12 N。24（5分)答案25（5分)答案26（10分）答案五、计算题（9小题，共80。0分)1（15分)答案(1）AB向下时,有，由图解 mm; （2）如图C1、C2； (3分）（3）、H如图示，H=31。5 mm； (4）2（10分)答案(1） 不 考 虑 摩 擦 情 况 N, Nm（2） 考 虑摩擦 情 况 N Nm（3） 效 率 3(5分）答案 （1） 减速机属机构的串联形式(2）4(5分)答案 （1) 每一支路属串联结构，其效率 （2） 因两支路传动功率和效率均相等，故按并联结构计算,其总效率5(5分)答案 （1） 属于混联(2)A、B 两支路的效率相同,均为因A、B两支路为并联,又，故并=0。833传动系统总效率并6（10分）答案 （1） 轮1 功率kW (2） 轮2速度m/s（3） 轮1 圆周力N（4） 轮1压力N7(10分)答案(1)计算摩擦圆半径(A）0。160/2=3mm（B)判断反力的方向线(C）计算力515。23N（2）滑轮效率8（10分)答案(1）作出各力作用线方向如图（1)(2)（3）（4)不自锁条件（4）即40mm9(10分）答案（1）画出各运动副反力作用线的方向如图示.（1)（2)对作用点取矩：N